[發明專利]一種定子結構及電機

在審

• 申請號: 202010218475.3
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111277057A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李琦;范濤;溫旭輝;王佐梁;李曄
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K3/24;H02K9/19
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開了一種定子結構及電機，定子結構包括：定子軛、定子齒、繞設在定子齒上的線圈以及冷卻組件。其中，定子軛與轉子相互套設；定子齒插接在定子軛上，且定子齒朝向轉子一側突出設置；冷卻組件包括設置在外界的冷卻體以及調溫件；調溫件夾設在相鄰的定子齒所纏繞的線圈之間、或調溫件夾設在定子齒與相鄰定子齒所纏繞的線圈之間；冷卻體與調溫件熱交換連接。冷卻體與調溫件熱交換連接。相鄰定子齒上的線圈相互分離，使得不同的線圈不會由于空間位置上相互靠近而彼此受到影響，調溫件的設置將短路產生的熱量向冷卻體一側傳導，從而保證在使用過程中，短路產生的熱量快速傳輸到外界，從而減少溫升對電機的影響。

技術領域

本發明涉及電機散熱技術領域，具體涉及一種定子結構及電機。

背景技術

永磁電機具有很好的機械特性，轉矩特性優異，分數槽集中繞組永磁電機以其高效率、高轉矩密度、緊湊端部空間的優點。保證永磁電機定位轉矩小、轉矩波動小。被廣泛應用在空間緊湊的直接驅動場合，在上述的應用場合中，永磁電機作為重要的動力來源，其對空間大小要求較高，因此如何提高分數槽集中繞組永磁電機轉矩密度成為電機驅動領域關注的焦點。

扁銅線繞組是常用的通過降低銅損和提升繞組傳熱性能的技術手段，能有效地提升電機轉矩密度和效率。整數槽電機常用的扁銅線繞組技術可分為發卡繞組和波繞組兩種，其中若電機采用發卡繞組，則可不需要采用開口槽定子，但在繞組出線的一側，需要進行大量的焊接實現固定；而波繞組可以避免出線端的大量焊接，但需要采用開口槽定子。因此，在實際使用時，由于發卡繞組端部焊接會占用軸向空間，因此，發卡繞組并不適合用于分數槽集中繞組電機。

根據文章D.Li,T.Zou,R.Qu and D.Jiang,Analysis of Fractional-SlotConcentrated Winding PM Vernier Machines With Regular Open-Slot Stators,inIEEE Transactions on Industry Applications,vol.54,no.2,pp.20-30,March-April2018.，表明分數槽集中繞組電機采用半閉口槽時出轉矩能力高于開口槽，且采用半閉口槽時槽開口大小對反電勢的影響非線性變化，進而非線性影響輸出轉矩。

因此，現有通常采用波繞組以及半開口的定子設置方式，例如，中國專利文獻CN109660035A公開了一種電機、分塊定子及分塊定子的制造方法。其中，定子包括多個定子齒和多個定子軛。使用時，先將所有定子軛沿同一圓周通過焊接連接的方式拼接成定子鐵芯外圈；將線圈繞在定子齒四周，而后將定子齒插接入定子軛形成的鐵芯外圈內，形成完整的定子。

但是，上述的分塊定子的制造過程中，由于定子軛部為拼接焊接而成，定子外圓非完成外圓，定子鐵芯外圓在于機殼配合過程中，定子鐵芯外圓與機殼之間存在配合公差，而公差的存在容易造成定子散熱效果變差；此外，在相鄰定子齒上纏繞著不同的繞組，但若其中一個繞組發生短路等現象時，繞組外周的絕緣層將會被破壞，將在繞組的短路處形成較大的熱量，因此將會影響在其相鄰定子齒上繞組的散熱而增大電機的溫升，進而使得電機的損壞進而縮短電機壽命。

發明內容

因此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中的分塊定子在使用過程中，由于定子軛的配合公差導致釘子散熱效果變差；同時由于相鄰線圈在空間上相互影響，導致散熱效果較差，致使電機的溫升較大，造成電機使用以及壽命受到影響的缺陷。

為此，本發明提供一種定子結構，包括：

定子軛，與轉子相互套設；

若干定子齒，插接在所述定子軛上，且所述定子齒朝向所述轉子一側突出設置；

若干組線圈，繞設在所述定子齒上；